Stages 101 : Scolariser les lycéens en STEM

Stages 101 : Scolariser les lycéens en STEM
BASIS Scottsdale junior Praneetha Tangallpalli travaille avec Michael Bodeen, responsable de la faculté de dissection humaine, pendant le programme de stages STEM au lycée.

Histoire de Lana Sweeten-Shults
Photos de Ralph Freso
Bureau des nouvelles du CUU

Kristine Kim n’a jamais voulu devenir ingénieur.

“Le domaine de l’ingénierie était quelque chose qui ne m’intéressait pas du tout”, a déclaré le junior de l’Arizona College Prep High School. Mais elle a décidé d’aller à contre-courant et de jeter la prudence au vent. “Mon père est ingénieur et j’ai toujours dit à mon père : ‘Non, je ne vais pas faire d’ingénierie. Cela semble si ennuyeux.

“Mais j’ai décidé de faire quelque chose qui ne m’intéressait pas, juste pour me mettre dans un environnement avec de nouvelles opportunités.”

Ce sens de l’aventure l’a amenée dans le programme de stages STEM du lycée de l’Université du Grand Canyon et dans le laboratoire d’un professeur de génie biomédical Dr. David Kwartowitz.

Kristine Kim, junior à l’Arizona College Prep High School, travaille sur un prototype de canne dans le laboratoire de génie biomédical. (Photo de Lana Sweeten-Shults)

C’est là qu’elle a passé beaucoup de temps à tester et à bricoler un prototype de canne en utilisant des matériaux accessibles à tous. Kim est en train de développer le prototype aux côtés de trois autres stagiaires en génie biomédical.

L’évolution de la canne de marche est quelque chose qu’elle met dans son rapport quotidien à table à son père, qui entend des bribes de ses journées cet été à GCU : des journées qui impliquent d’explorer (avec enthousiasme) des appareils du monde médical et d’autres équipements, d’en apprendre davantage sur le biomédical de base concepts d’ingénierie et, bien sûr, travailler sur le prototype de la canne de marche.

“Il est tellement excité quand je lui dis”, a déclaré Kim avec un sourire.

Ce qu’elle et les autres stagiaires font dans la conception de la canne de marche, c’est développer un module de compétition pour le prochain concours international Christian STEM, introduit sur le campus GCU ce printemps en partenariat avec l’Association of Christian Schools International.

“C’est un gros problème. Ils font venir des équipes du monde entier », a déclaré Kwartowitz à propos de l’événement.

L’ACSI n’a pas intégré de concours d’ingénierie biomédicale auparavant. Les organisateurs ne savaient pas ce qui serait faisable pour les équipes du secondaire pour une petite somme d’argent et un temps limité. Kim et ses collègues stagiaires, dans les paramètres de leur module, demandent aux équipes de développer une canne de marche en utilisant 50 $ de matériaux.

« Nous laissons les stagiaires le faire en partie parce que leurs pairs seront en fait ceux qui participeront à ce concours. Laissez-les développer le concours et voir ce qu’ils peuvent faire, puis basez le concours sur ce dont ils sont capables, car ce programme attire les meilleurs et les plus brillants », a déclaré Kwartowitz à propos des stagiaires du secondaire, qui ont dû postuler pour être choisi pour le programme.

Professeur agrégé Dr. Zach Zeigler dirige un cours de sciences de l’exercice dans le cadre du programme de stages STEM au lycée.

Les étudiants ont ensuite la possibilité, à l’automne et au printemps, d’encadrer d’autres étudiants chrétiens du secondaire alors qu’ils se préparent pour le concours, ce que d’anciens stagiaires ont fait.

K12 Educational Development a lancé les stages en réponse aux enseignants du secondaire qui recherchaient davantage d’opportunités en sciences, technologie, ingénierie et mathématiques pour leurs élèves. En un an seulement, le programme a plus que doublé, “juste grâce au bouche à oreille”, a déclaré Corinne Arazadirecteur de projet principal de K12 STEM Outreach.

Kim fait partie de plus de deux douzaines d’étudiants parmi les meilleurs et les plus brillants de quatre lycées qui s’intègrent aux professeurs STEM du campus et aux étudiants mentors du GCU. Ils seront sur le campus jusqu’à la fin du mois de juillet pour leur stage, organisé par K12 Educational Development en partenariat avec le Honors College. En plus des quatre stagiaires en génie biomédical, d’autres étudiants étudient les sciences de l’exercice, le codage/programmation, la cybersécurité et l’intelligence artificielle/apprentissage automatique.

Ils passeront de 100 à 200 heures dans ces stages cet été – cinq jours par semaine – certains devant venir sur le campus en personne et d’autres, comme les stagiaires en programmation informatique et en intelligence artificielle, partageant leur temps entre des rencontres en personne et se connecter en ligne via des canaux Slack dédiés.

Sathvika Damera (à gauche) et plus d’une douzaine d’autres élèves du secondaire sont stagiaires en anatomie à GCU cet été.

Les groupes d’étudiants se séparent du lundi au jeudi alors qu’ils s’installent dans les laboratoires de leurs disciplines spécifiques, puis se réunissent le vendredi pour un développement professionnel. Le Honors College traite de sujets tels que les réseaux sociaux, le développement de CV et les outils technologiques pour le succès des STEM (tels que Slack, Teams et Discord).

Stagiaire IA/apprentissage automatique Stéphanie Fan, qui sera en première à l’école secondaire Desert Vista cet automne, était occupé à travailler sur le codage d’un prochain concours Amazon Web Services Deep Racer coparrainé par son partenaire Discount Tire. Elle et les trois autres stagiaires en intelligence artificielle/apprentissage automatique programment des modèles réduits de véhicules à l’allure futuriste afin que ces robots puissent apprendre à conduire par eux-mêmes. Ils piloteront les voitures de manière autonome aux côtés des étudiants GCU qui font partie du programme de recherche et de conception de premier cycle du campus.

Jevon Jackson

Fan n’avait jamais eu d’intérêt pour les robots auparavant, mais son niveau d’intérêt pour les robots a grimpé en flèche depuis qu’elle a commencé le stage sous la direction de Jevon Jacksonprésident du programme et responsable du programme de génie logiciel.

“Je suis très enthousiaste à l’idée de faire en sorte que le robot parte sur la piste le plus rapidement possible”, a-t-elle déclaré.

Fan, qui envisage de se lancer dans le génie logiciel, apprend également le langage de programmation Python, ainsi que tous les types d’apprentissage automatique et d’apprentissage par renforcement.

Paradise Valley High School junior Atharva Goël a également plongé dans la cybersécurité dans le cadre de son stage en IA/apprentissage automatique et a fait des recherches sur la technologie blockchain.

“C’était vraiment cool d’apprendre ça”, a déclaré Goel.

Comme Fan, il est enthousiasmé par la compétition Deep Racer, provisoirement prévue pour le 14 juillet. “Je pense que ça va être assez amusant”, a-t-il déclaré.

Ce qui était vraiment cool pour Jackson, c’était de voir tout ce que les étudiants avaient appris à peine trois semaines après le début de leur stage : « Pour la plupart d’entre eux, c’était leur première exposition au codage. Ces étudiants sont si brillants », a-t-il déclaré.

BASE Scottsdale junior Praneetha Tangallpalli passe une grande partie de son été en tant que stagiaire chez le professeur Michel Bodeenlaboratoire d’anatomie et de dissection. GCU est l’un des rares collèges de premier cycle qui permet aux étudiants d’acquérir des expériences pratiques avec des cadavres, et environ 15 des stagiaires STEM du lycée font exactement cela.

Des élèves du secondaire prennent des notes dans un cours de sciences de l’exercice.

“À la semaine 2, les stagiaires avaient déjà eu l’occasion de disséquer un cerveau humain”, a déclaré le doyen du Honors College. Dr. Breanna Naegeli. C’était le grand sujet de conversation de la semaine. Ils ont également appris le travail d’équipe efficace, les stratégies de collaboration et diverses plateformes de communication.

Tangallpalli, dont le rêve est de devenir médecin spécialisé dans la recherche sur les maladies infectieuses, est l’un des quatre stagiaires travaillant à la dissection de la région thoracique et abdominale du cadavre. Elle a dit qu’elle avait remarqué à quel point elle aimait ses cours de biologie et regarder à travers des microscopes.

Lorsqu’elle est entrée dans un laboratoire de pathologie pour la première fois, “cela m’a vraiment stimulé”, a-t-elle déclaré à propos de sa passion pour les sciences.

Une chose qu’elle a dite qui a changé la donne pour elle est une récente conférence de Bodeen. Il a expliqué qu’il regardait toujours comment les gens marchent lorsqu’il se trouve dans un centre commercial ou dans un autre espace public.

« Est-ce qu’ils chancellent d’un côté ? Est-ce qu’ils ont les pieds tournés ? Y a-t-il quelque chose qui ne va pas avec leur tibia ? » réfléchit-il. «En tant que médecins, vous allez au-delà de cela. Quel genre de problèmes cela causerait-il à une personne? Qu’est-ce que cela signifie vraiment ? C’est ce que les médecins devraient faire… aller au-delà.

“Cela m’est resté”, a déclaré Tangallpalli.

« Ce genre d’opportunité, je suis content de l’avoir trouvé, vraiment. Ce labo ? Ça a été assez gros pour moi.

Les juniors de l’Arizona College Prep Kenan Kao (à gauche) et Gauri Murkoth (à droite), stagiaires en génie biomédical à GCU cet été, créent un module de compétition pour la compétition internationale Christian STEM. (Photo de Lana Sweeten-Shults)

Ce qui a été important pour Arizona College Prep junior Kenan Kao dans le laboratoire de génie biomédical se trouvaient toutes les machines Kwartowitz et GCU génie biomédical junior Alma Orozco ont fait découvrir aux élèves ces dernières semaines.

“La meilleure chose a probablement été de voir tout l’équipement”, a déclaré Kao, expliquant comment lui et les autres stagiaires en génie biomédical plus tard dans la journée allaient voir comment fonctionne un scanner de tomodensitométrie. “Nous allons scanner quelques artères,” dit-il avec enthousiasme. “Nous allons travailler avec les enfants d’anatomie.”

Arizona College Prep junior Gauri Murkoth jaillissait d’avoir commencé à travailler avec un appareil à ultrasons la veille. “Nous avons pu scanner mon poignet, ses yeux (de Kao). C’était cool de voir toutes les images.”

La création du prototype de la canne de marche a également été amusante, a ajouté Murkoth, “juste en apprenant des échecs”.

Orozco, qui a travaillé sur un projet pour la Biomedical Engineering Society cet été, s’est porté volontaire pour encadrer les stagiaires en génie biomédical du lycée aux côtés de Kwartowitz.

“Ce que j’ai le plus aimé dans le mentorat, c’est de pouvoir les aider au-delà de leur projet (pour le Concours international chrétien STEM). J’ai pu répondre à des questions et développer leur intérêt pour le génie biomédical, quelque chose qui me passionne beaucoup, dit Orozco. “J’ai aussi adoré avoir pu apprendre de cette expérience avec eux.”

Quant à Kim, qui avait décidé de ne pas devenir ingénieur comme son père, elle a changé d’avis.

“Je n’avais aucune idée que je serais intéressée par l’ingénierie”, a-t-elle déclaré, et en ce qui concerne sa liste de ce qu’elle veut faire de sa vie ? “Je sais avec certitude que l’ingénierie a été ajoutée à la liste.”

La rédactrice principale du GCU, Lana Sweeten-Shults, peut être contactée à [email protected] ou au 602-639-7901.

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